南平市2006～2010年空氣質(zhì)量狀況及趨勢分析

方惠蘭

（福建省南平市環(huán)境監(jiān)測站，福建 南平 353000）

1 引言

空氣污染是當(dāng)前城市面臨的一個十分突出的環(huán)境問題，不僅受到城市居民的普遍關(guān)注，也是衡量城市可持續(xù)發(fā)展能力和宜居程度的重要指標(biāo)［1］。在城市大氣環(huán)境質(zhì)量日益惡化引起人們廣泛關(guān)注的背景下，1997年美國EPA首次公布了空氣質(zhì)量日報規(guī)范，規(guī)定人口超過35萬人的城市地區(qū)應(yīng)向公眾報告每日的空氣質(zhì)量，開空氣質(zhì)量日報制度之先河。我國于2000年前后開始建立空氣質(zhì)量日報體系，并于2000年6月5日開始正式發(fā)布全國42個重點城市空氣日報，2001年增加至47個。中國環(huán)境監(jiān)測總站匯總?cè)珖?7個大城市的空氣質(zhì)量日報數(shù)據(jù)并統(tǒng)一向社會發(fā)布，主要內(nèi)容為空氣污染指數(shù)（API）、空氣質(zhì)量級別和首要污染物，體系包括SO2、NO2和PM10［2］。

南平市位于福建省北部，武夷山脈東南側(cè)，閩江上游，俗稱閩北，約介于北緯26°30′～28°20′、東經(jīng)117°00′～119°25′之間。東北與浙江省江山、龍泉、慶元等縣（市）相鄰，西北與江西省的資溪、鉛山、廣豐等縣接壤，東南與該省寧德市的古田、屏南縣交界，西南與該省三明市的泰寧、將樂、沙縣、尤溪等縣毗鄰。全區(qū)總面積26281 km2，是福建省面積最大的地級市。其空氣質(zhì)量如何，與當(dāng)?shù)鼐用竦纳钆c工作、和諧社會的構(gòu)建、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，息息相關(guān)。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

二氧化硫、二氧化氮及可吸入顆粒物數(shù)據(jù)來源于2006～2010年南平市兩個大氣質(zhì)量評價點、環(huán)境監(jiān)測站及鋁廠大氣自動站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，大氣自動站對大氣進(jìn)行24h連續(xù)監(jiān)測，降塵數(shù)據(jù)為監(jiān)測每月降塵監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析方法為重量法［3］。

2.2 評價標(biāo)準(zhǔn)

二氧化硫、二氧化氮及可吸入顆粒物濃度限值評價標(biāo)準(zhǔn)為GB3095－1996表1中的二級標(biāo)準(zhǔn)［4］，降塵評價標(biāo)準(zhǔn)采用福建省推薦值8t／km2·月。

2.3 數(shù)據(jù)分析

3 結(jié)果與分析

3.1 空氣質(zhì)量年度變化

從表1可得，2006～2010年南平市API指數(shù)介于60～65之間，空氣質(zhì)量屬于“良”水平，空氣質(zhì)量優(yōu)、良天數(shù)占97%以上，污染天數(shù)總體呈下降趨勢。2009年API指數(shù)最低為60，優(yōu)、良天數(shù)為99.7%，輕微污染天數(shù)1d；2006及2007年API指數(shù)均為62，2006年輕微污染天數(shù)9d，為5年最高；2007年空氣質(zhì)量為“優(yōu)”的天數(shù)最高；2008年空氣質(zhì)量為“優(yōu)”的天數(shù)最低，API指數(shù)與2010年持平，為65；2010年輕微污染、輕度污染、超重度污染天數(shù)各為1d，分別出現(xiàn)在2010年3月21～23日，受北方沙塵暴天氣的影響，從3月21日起南平市可吸入顆粒物濃度值急劇上升，3月22日可吸入顆粒物日均濃度值為0.628mg／m3，創(chuàng)下了南平市空氣污染的最高濃度值。

表1 南平市2006～2010年城市API及空氣質(zhì)量級別

3.2 大氣污染物監(jiān)測結(jié)果

3.2.1 二氧化硫

表2與表3為南平市2006～2010年污染物濃度年均值及季度均值，5年日均濃度為0.048mg／m3；各年平均二氧化硫濃度范圍為0.037～0.055mg／m3，二氧化硫年均最低值出現(xiàn)在2006年，為0.037mg／m3，2009及2010年二氧化硫年均值持平，達(dá)到歷年來最大值，為0.055mg／m3；均達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)；各季度平均值為0.038～0.061mg／m3，以第四季度二氧化硫濃度均值最高，第三季度最低，均達(dá)標(biāo)。

3.2.2 二氧化氮

二氧化氮濃度范圍為0.008～0.101mg／m3，5年日均濃度為0.033mg／m3；各年平均二氧化氮濃度范圍為0.026～0.055mg／m3，2007與2010年二氧化氮濃度均值最低，為0.026mg／m3，2009年二氧化氮年均值最高；各年份二氧化氮年均值均達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)；各季度平均值為0.027～0.039mg／m3，最大值出現(xiàn)在第四季度，最小值出現(xiàn)在第三季度，各季度均值均達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.3 可吸入顆粒物

可吸入顆粒物濃度范圍為0.010～0.628mg／m3，5年日均濃度為0.072mg／m3，超標(biāo)率為1.24%；各年平均可吸入顆粒物濃度范圍為0.063～0.076mg／m3，以2009年年均值最低，2006與2008年持平且最高；各年均值均達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)；各季度平均值為0.061～0.081 mg／m3，與二氧化硫及二氧化氮相同，最大值出現(xiàn)在第四季度，最小值出現(xiàn)在第三季度，各季度均值均達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)。

等差數(shù)列與等比數(shù)列的概念、相關(guān)性質(zhì)、求和公式對應(yīng)關(guān)系非常強(qiáng)，可一并復(fù)習(xí)，通過類比分析，學(xué)生印象可能會更深刻.對等差數(shù)列的相關(guān)知識點的復(fù)習(xí)，本文將通過問題引導(dǎo)學(xué)生思考，或思考其成因，或思考其應(yīng)用注意點，或思考其關(guān)聯(lián)性等等，在保證問題有內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，力爭做到問題的新穎，以扣住學(xué)生思考.以下具體的課堂實踐，供讀者教學(xué)中參考、研討.

3.2.4 降塵

降塵量范圍0.77～9.28t／km2·月，超標(biāo)率為1.7%，最大超標(biāo)倍數(shù)為0.16倍；5年月均濃度為5.00t／km2·月；各年平均降塵濃度范圍4.04～5.70t／km2·月，以2006年降塵濃度值最低，而2007年最高；各季度平均降塵濃度范圍4.54～5.28t／km2·月，以第一季度最低，而第三季度最高，均達(dá)標(biāo)。

表2 南平市2006～2010年污染物濃度年均值統(tǒng)計

表3 南平市2006～2010年污染物濃度季度均值統(tǒng)計

3.3 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價

3.3.1 污染負(fù)荷指數(shù)

式中:fi－污染物i的負(fù)荷指數(shù)；Pi－污染物i的分指數(shù)；P－空氣污染綜合指數(shù)；Ci－i種污染物年日均濃度，降塵為年月均值；Si－i種污染物的標(biāo)準(zhǔn)濃度。

2006～2010年影響南平市區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量的首要污染物是二氧化硫，其次為可吸入顆粒物，而后是降塵、二氧化氮，污染負(fù)荷系數(shù)依次是31.28%、28.15%、24.44%、16.13%。其中，2006及2007年的首要污染物是可吸入顆粒物；二氧化硫負(fù)荷系數(shù)呈上升趨勢，僅在2009年略有下降后，2010年又上升，從2008年起二氧化硫成為影響南平市大氣環(huán)境的首要污染物（表4）。2006～2010年第一季度和第四季度的首要污染物為二氧化硫，第二季度與第三季度則為塵類，分別為可吸入顆粒物及降塵（表5）。

表4 南平市區(qū)5年大氣污染負(fù)荷統(tǒng)計

表5 南平市區(qū)5年各季大氣污染負(fù)荷統(tǒng)計

3.3.2 環(huán)境空氣質(zhì)量分級

為了表示在各種污染物綜合作用下的環(huán)境空氣質(zhì)量，將SO2、NO2、PM10、降塵4項按姚志麟教授的空氣質(zhì)量指數(shù)評價模式進(jìn)行評價，其分級標(biāo)準(zhǔn)見表6。

式中:I－空氣質(zhì)量指數(shù)。

由表4及表5可得，2006～2010年由于二氧化硫、可吸入顆粒物的影響，南平市區(qū)大氣質(zhì)量指數(shù)I＝0.72，按大氣質(zhì)量指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)，為“輕污染”，屬大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水平。按年度質(zhì)量指數(shù)由大到小的順序是2009＞2010＞2008＞2007＞2006；都為“輕污染”，處于大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水平；按季度分析，大氣質(zhì)量指數(shù)最高的是第四季度，其次是第一季度、第二季度、第三季度，都為“輕污染”，處于大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水平。

表6 環(huán)境空氣質(zhì)量分級標(biāo)準(zhǔn)

3.4 污染物變化趨勢

為衡量環(huán)境污染變化趨勢在統(tǒng)計上有無顯著性，本研究采用的是Daniel的趨勢檢驗，它使用了spearman的秩相關(guān)系數(shù)。統(tǒng)計檢驗用的秩相關(guān)系數(shù)按下式計算:

將秩相關(guān)系數(shù)rs的絕對值同spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計表中的臨界值Wp進(jìn)行比較，若｜rs｜＞W(wǎng)p則表明變化趨勢是有顯著意義，rs＜0表示為下降趨勢，rs＞0表示為上升趨勢。

2006～2009年南平市區(qū)大氣污染物二氧化硫日均濃度值呈明顯的上升趨勢，2009年與2010年濃度值持平，秩相關(guān)系數(shù)五年變化趨勢呈顯著上升；除2009年二氧化氮日均濃度值達(dá)到最大值外，其余4年二氧化氮日均濃度值基本持平，秩相關(guān)系數(shù)表明總體下降趨勢不顯著；可吸入顆粒物以2009年值最低，2006～2009年濃度值有所下降，但2010年較2009年有所上升，秩相關(guān)系數(shù)表明下降趨勢不顯著；降塵以2007年最高，2006年最低，總體上升趨勢不顯著，見圖1和表7。

圖1 污染物變化趨勢

表7 2006～2010年污染物變化趨勢

4 結(jié)論與討論

2006～2010年南平市API指數(shù)介于60～65之間，屬于空氣質(zhì)量“良”水平，空氣質(zhì)量優(yōu)、良天數(shù)占97%以上，污染天數(shù)總體呈下降趨勢；污染物年均值均達(dá)到二級標(biāo)準(zhǔn)，二氧化硫、二氧化氮及可吸入顆粒物均以第四季度均值最高，第三季度最低；降塵以第三季度最高，第一季度最低；影響南平市區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量的首要污染物是二氧化硫，且二氧化硫濃度值呈顯著上升，其次為塵類；五年平均大氣質(zhì)量指數(shù)I＝0.72，按大氣質(zhì)量指數(shù)分級標(biāo)準(zhǔn)，為“輕污染”，屬大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水平，總體呈顯著上升趨勢。

“十一五”期間南平市經(jīng)濟(jì)總量快速增長，2010年全市生產(chǎn)總值首次突破700億元大關(guān)，達(dá)到728.73億元，比增11.7%；全市財政總收入61.76億元，比增18.2%；全社會工業(yè)總產(chǎn)值848.86億元，比增22%，其中規(guī)模以上工業(yè)產(chǎn)值777.15億元，比增23.4%。南平市屬于工業(yè)城市，隨著工業(yè)的增長，用煤量從2006年的33186 .2t上升到2010年的36002 t，這導(dǎo)致南平的二氧化硫含量上升；南平市靜風(fēng)頻率高達(dá)49%，春、冬兩季以靜止鋒、低壓和冷空氣系統(tǒng)影響為主的天氣居多，逆溫層常出現(xiàn)在低空，從而抑制了大氣污染物的擴(kuò)散，導(dǎo)致空氣中的污染物濃度增大［5］，故冬季污染物濃度特高。同時隨著城市建設(shè)工程的開展，舊城改造、房地產(chǎn)開發(fā)、道路拓寬等施工工地遍布市區(qū)，部分工地防塵措施落實不到位等原因，極易造成揚(yáng)塵污染，導(dǎo)致塵類濃度值較高，影響南平市區(qū)的空氣質(zhì)量。

5 對策與建議

南平市二氧化硫含量與工業(yè)用煤量的增加有直接關(guān)系，因此改變能源結(jié)構(gòu)、提高清潔能源的使用率有著重大的意義，今后，應(yīng)該將節(jié)能和推廣能源效率放在首位，提高煤電轉(zhuǎn)換率，用潔凈技術(shù)代替落后的污染嚴(yán)重的傳統(tǒng)煤炭利用技術(shù)。同時應(yīng)該強(qiáng)化城市管理，改善生活能源結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，提高綠化覆蓋率，定期噴灑城區(qū)路面，減少揚(yáng)塵和建筑塵。

［1］于 群，楊 華.廣州市近年空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及趨勢分析［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2010，26（4）:74～77.

［2］張正勇，劉 琳，楊 帆.基于空氣質(zhì)量日報的烏魯木齊市空氣質(zhì)量變化特征及成因分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（19）:9064 ～9065 .

［3］國家環(huán)境保護(hù)總局空氣和廢氣監(jiān)測分析方法編委會.空氣和廢氣監(jiān)測分析方法［M］.北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2003:192～194.

［4］國家環(huán)境保護(hù)局、國家技術(shù)監(jiān)督局.GB3095－1996環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:國家環(huán)境保護(hù)局、國家技術(shù)監(jiān)督局，1996.

［5］肖勇強(qiáng).南平市酸雨現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢［J］.福建環(huán)境，1993，10（1）:10～11.